多孔質固体の性質

➤ 真比重の計算
➤ 嵩比重の計算
➤ 見かけの固体比重の計算
➤ 見かけの多孔度の計算
➤ 吸水率の計算
➤ 真多孔度の計算

真比重の計算

Gt=W2-W1(W3-W1)-(W4-W2)
Gt = 真比重
W1 = S.G ボトルの重量
W2 = S.G ボトル + 粉末サンプルの重量
W3 = S.G ボトル + 水の重量
W4 = S.G ボトル + 水 + 粉末サンプルの重量

値を入力してください:

重量 (W1):
重量 (W2):
重量 (W3):
重量 (W4):

結果:

真比重 (Gt):

嵩比重の計算

Gb=W×DS-I
Gb = 嵩比重
W = 液体中の乾燥片の重量
D = 液体の密度
S = 液体に浸した乾燥片の重量
I = 液体に浸した乾燥片の重量

値を入力してください:

乾燥片の重量 (W):
流体の密度 (D):
浸した片の重量 (S):
浸した片の重量 (I):

結果:

かさ比重 (Gb):

見かけの固体比重の計算

Ga=W×DW-I
Ga = 見かけの固体比重
W = 液体中の乾燥片の重量
D = 液体の密度
I = 液体に浸した乾燥片の重量

値を入力してください:

乾燥片の重量 (W):
流体の密度 (D):
重量浸した片の重量 (I):

結果:

見かけの固体比重 (Ga):

見かけの多孔度の計算

見かけの多孔度=S-WS-I×100%
S = 液体に浸した乾燥片の重量
W = 液体中の乾燥片の重量
I = 浸した乾燥片の重量液体に浸漬

値を入力してください:

浸漬したピースの重量 (S):
乾燥ピースの重量 (W):
浸漬および浸漬したピースの重量 (I):

結果:

見かけの多孔度:

吸水率の計算

吸水率=S-WW×100%
S = 液体に浸漬した乾燥ピースの重量
W = 液体中の乾燥ピースの重量

値を入力してください:

浸漬したピースの重量 (S):
乾燥ピースの重量 (W):

結果:

吸水率:

真多孔度の計算

真多孔度=(1-GaGt)×100%
Ga = 見かけの固体比重
Gt = 真比重

値を入力してください:

見かけの固体比重 (Ga):
真比重 (Gt):

結果:

真多孔度:

多孔質固体の特性とは?

多孔質固体とは、その構造内にかなりの量の空隙または細孔を持つ材料です。これらの細孔は微視的または巨視的であり、材料の挙動、特性、および用途に影響を及ぼします。一般的な例としては、セラミック、岩石、フォーム、スポンジなどがあります。 多孔質固体の特性とは、その構造、具体的には細孔の分布、サイズ、接続性が、その物理的、化学的、および機械的特性にどのような影響を与えるかを指します。


多孔質固体の特性が重要な理由

多孔質固体の特性が重要な理由はさまざまです。

  • 材料の選択 – エンジニアが断熱材、濾過材、構造部品などの用途に適した材料を選択するのに役立ちます。
  • 産業用途 – 多孔質固体は、触媒、濾過、エネルギー貯蔵、生物医学機器などの分野で使用されます。
  • パフォーマンスの最適化 – バッテリー、燃料電池、吸着などの用途では、多孔性を理解することがパフォーマンスを最大化するために重要です。
  • 環境への影響 – 多孔質材料は、水や空気から汚染物質を除去するなどの環境浄化に使用できます。

多孔質固体の特性を特性評価する方法

  1. 多孔度の測定水銀圧入ポロシメトリーガス吸着 (BET 法)、X 線トモグラフィー などの手法が一般的に使用されています。
  2. 細孔サイズ分布の分析走査型電子顕微鏡 (SEM)ポロシメトリー などの方法を使用して、細孔サイズの範囲を理解します。
  3. 透過性のテスト – フロー実験は、材料がどれだけ簡単に透過するかを判断するのに役立ちます。
  4. 機械的特性の判定 – 応力ひずみ試験または硬度試験により、材料が機械的力に対してどの程度耐えられるかを評価します。
  5. 熱伝導率と電気伝導率の測定 – 熱特性と電気特性の測定には、レーザー フラッシュ分析4 点プローブ法などの手法が使用されます。

多孔質固体の特性はいつ考慮されますか?

  • 材料科学では、軽量、強固、または耐熱性の材料を設計します。
  • 浄水システムや空気ろ過装置などの フィルターを開発する場合。
  • バッテリーと燃料電池の開発では、多孔性がイオンの移動とエネルギー効率に影響します。
  • 触媒では、高い比表面積と制御された多孔性が反応速度にとって重要です。
  • 断熱材では、多孔性によって熱伝達が減少します。
  • バイオメディカルでは、細胞の成長と物質の輸送に制御された多孔性が必要な骨の足場、インプラント、または薬物送達システムの作成に使用されます。
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作成日時  2025/1/21
更新日時 :
2025/03/17
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